北京雾霾之谜：重金属污染多来自机动车排放
2017-02-08 09:39:50
摘要：北京雾霾中有哪些重金属？各占多大的比例？来源是什么？这些“谜底”正在被揭开。
最新研究发现，北京大气降尘中镉（Cd）、锌（Zn）、铅（Pb）三种重金属污染最严重，而降尘重金属污染均主要来源于机动车尾气和垃圾焚烧。
这项研究由首都师范大学资源环境与旅游学院、中国科学院大气物理研究所、大气边界层物理和大气化学国家重点实验室的多位专家共同完成。该研究项目被列入教育部博士学科点专项科研基金项目、国家自然科学基金青年科学基金项目和北京市教委科技计划项目。
研究小组介绍，大气沉降又称降尘，降尘中的有毒重金属易沉积在植物、土壤和水中，通过食物链的传递和累积，可对生态环境和人类健康造成严重危害。
据了解，为研究北京大气降尘中重金属污染水平及其空间变异特征，研究人员分别于2013年6-10月（非采暖期）、2013年11月-2014年3月（采暖期）收集了北京大气降尘样品66份，采用ElanDRCⅡ型电感耦合等离子体质谱仪（ICP-MS）测试了样品中的37种重金属质量分数。
研究发现，非采暖期北京大气降尘中镉（Cd）、锌（Zn）、铅（Pb）三种重金属污染最严重，三者质量分数分别为5.3、822.0、177.2毫克/千克，分别超出各自北京背景值的1065.0%、516.2%和403.1%。
采暖期北京大气降尘中钼（Mo）、镉（Cd）、铋（Bi）、锌（Zn）四种重金属污染最严重，四者质量分数分别为8.7、2.7、3.0、660.5毫克/千克，分别超出各自北京背景值的656.9%、495.8%、457.5%和395.2%。
与非采暖期相比，采暖期大气降尘重金属中除Zn、Pb、Cd质量分数分别降低了19.6%、25.3%和48.9%外，其余元素的质量分数却有不同程度的升高，其中锶（Sr）、钡（Ba）、铈（Ce）、铜（Cu）、铬（Cr）、钨（W）、（La）、镍（Ni）、钼（Mo）、钴（Co）等10种重金属质量分数升高了53.2%~176.7%。
研究表明，非采暖期主要重金属（铬、铜、锌、锆Zr、钡和铅）空间分布呈现出较强的变异性；采暖期降尘中主要重金属存在不同程度的空间变异，钡和锌的空间变异较强，二者高值区和低值区相互交错分布；铜和铅的空间变异相对较弱，二者高值区和低值区分布均呈规律性分布。
研究小组分析表明，无论是采暖期还是非采暖期，北京降尘重金属污染均主要来源于机动车尾气和垃圾焚烧。
机动车已成为城市空气污染第一大污染源。摄影/章轲机动车已成为城市空气污染第一大污染源。摄影/章轲
研究发现，锌（Zn）质量分数在东城东四、奥体中心等9个采样点超过900毫克/千克。由于北京城区基本无冶金企业，并且这些站点多为交通点（前门东、南三环西以及东四环北），车流量大，说明这些采样点周边的降尘及其重金属污染排放以机动车排放为主。另外，铅（Pb）质量分数在奥体中心和南三环西两个采样点超过检测限值（500毫克/千克），说明采样点周边的污染也以机动车排放为主。
北京工业大学环境与能源工程学院教授程水源表示，根据北京市大气PM2.5污染源解析结果，在PM2.5的本地污染源贡献中，机动车排放占比为31.1%，燃煤占22.4%，工业生产占18.1%，扬尘占14.3%。可以看到在本地污染源中，机动车排放的占比最高，因此，北京市重点控制机动车污染是十分必要的。
科学研究发现，有些重金属通过食物进入人体，干扰人体正常生理功能，危害人体健康，被称为有毒重金属。这类金属元素主要有：铅（Pb）、镉（Cd）、铬（Cr）、汞（Hg）、砷（As）等。
比如，重金属汞Hg：对人主要危害神经系统，使脑部受损，造成汞中毒脑症引起的四肢麻，运动失调、视野变窄、听力困难等症状，重者心力衰竭而死亡。中毒较重者可以出现口腔病变、恶心、沤吐、腹痛、腹泻等症状，也可对皮肤粘膜及泌尿、生殖等系统造成损害。在微生物作用下，甲基化后毒性更大。
重金属镉Cd：可在人体中积累引起急、慢性中毒，急性中毒可使人呕血、腹痛、最后导致死亡，慢性中毒能使肾功能损伤，破坏骨胳、致使骨痛、骨质软化、瘫痪。
重金属铬Cr：对皮肤、粘膜、消化道有刺激和腐蚀性，致使皮肤充血、糜烂、溃疡、鼻穿孔，患皮肤癌，可在肝、肾、肺积聚。
类金属砷As：慢性中毒可引起皮肤病变、神经、消化和心血管系统障碍，有积累性毒性作用，破坏人体细胞的代谢系统。
重金属铅Pb：主要对神经、造血系统和肾脏的危害，损害骨胳造血系统引起贫血，脑缺氧、脑水肿、出现运动和感觉异常。(来源：一财网)
